направленность

Системный объект: поэтапный. UCA
Пакет: поэтапный

Направленность универсального кругового массива

Синтаксис

D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE)
D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE,Name,Value)

Описание

D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE) возвращает Направленность (dBi) универсального кругового массива (UCA) антенны или элементов микрофона, sArray, на частотах, заданных FREQ и в углах направления, заданного ANGLE.

D = directivity(sArray,FREQ,ANGLE,Name,Value) возвращает направленность с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими аргументами пары Name,Value.

Входные параметры

развернуть все

Универсальный круговой массив, заданный как Системный объект phased.UCA.

Пример: sArray= phased.UCA;

Частоты для вычислительной направленности и шаблонов, заданных как положительная скалярная величина или 1 L вектором - строкой с действительным знаком. Единицы частоты находятся в герц.

  • Для антенны, микрофона, или гидрофона гидролокатора или элемента проектора, FREQ должен лечь в области значений значений, заданных свойством FrequencyRange или FrequencyVector элемента. В противном случае элемент не производит ответа, и направленность возвращена как –Inf. Большинство элементов использует свойство FrequencyRange за исключением phased.CustomAntennaElement и phased.CustomMicrophoneElement, которые используют свойство FrequencyVector.

  • Для массива элементов FREQ должен лечь в частотном диапазоне элементов, которые составляют массив. В противном случае массив не производит ответа, и направленность возвращена как –Inf.

Пример: [1e8 2e6]

Типы данных: double

Углы для вычислительной направленности, заданной как 1 M вектором - строкой с действительным знаком или 2 M матрицей с действительным знаком, где M является количеством угловых направлений. Угловые модули в градусах. Если ANGLE является 2 M матрицей, то каждый столбец задает направление в азимуте и повышении, [az;el]. Угол азимута должен находиться между-180 ° и 180 °. Угол повышения должен находиться между-90 ° и 90 °.

Если ANGLE является 1 M вектором, то каждая запись представляет угол азимута с углом повышения, принятым, чтобы быть нулем.

Угол азимута является углом между x - ось и проекцией вектора направления на плоскость xy. Этот угол положителен, когда измерено от x - оси к y - ось. Угол повышения является углом между вектором направления и плоскостью xy. Этот угол положителен, когда измерено к z - ось. Смотрите Углы Азимута и Повышения.

Пример: [45 60; 0 10]

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Укажите необязательные аргументы в виде пар ""имя, значение"", разделенных запятыми. Имя (Name) — это имя аргумента, а значение (Value) — соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Скорость распространения сигнала, заданная как пара, разделенная запятой, состоящая из 'PropagationSpeed' и положительной скалярной величины в метрах в секунду.

Пример: 'PropagationSpeed',physconst('LightSpeed')

Типы данных: double

Веса массивов, заданные как пара, разделенная запятой, состоящая из 'Weights' и N-by-1 вектор-столбец с комплексным знаком или N-by-L матрица с комплексным знаком. Веса массивов применяются к элементам массива, чтобы произвести регулирование массивов, сужение или обоих. Размерность N является числом элементов в массиве. Размерность L является количеством частот, заданных FREQ.

Размерность весовРазмерность FREQЦель
N-by-1 вектор-столбец с комплексным знакомСкаляр или 1 L вектором - строкойПрименяет набор весов для одной частоты или для всех частот L.
N-by-L матрица с комплексным знаком1 L вектором - строкойПрименяет каждый из столбцов L 'Weights' для соответствующей частоты в FREQ.

Примечание

Используйте комплексные веса, чтобы регулировать ответ массивов к различным направлениям. Можно создать веса с помощью Системного объекта phased.SteeringVector, или можно вычислить собственные веса. В целом вы применяете Эрмитово спряжение перед использованием весов в любом Phased Array System Toolbox™ функциональный или Системный объект, таких как phased.Radiator или phased.Collector. Однако для directivity, pattern, patternAzimuth и методы patternElevation любого Системного объекта массивов используют держащийся вектор без спряжения.

Пример: 'Weights',ones(N,M)

Типы данных: double
Поддержка комплексного числа: Да

Выходные аргументы

развернуть все

Направленность, возвращенная как M-by-L матрица. Каждая строка соответствует одному из углов M, заданных ANGLE. Каждый столбец соответствует одному из значений частоты L, заданных в FREQ. Модули направленности находятся в dBi, где dBi задан как усиление элемента относительно изотропного теплоотвода.

Примеры

развернуть все

Вычислите направленность двух универсальных круговых массивов (UCA) в нулевом азимуте степеней и повышении. Первый массив состоит из изотропных элементов антенны. Второй массив состоит из элементов антенны косинуса. Кроме того, вычислите направленность массива элемента косинуса, управляемого к 45 повышениям степеней.

Массив изотропных элементов антенны

Во-первых, создайте UCA с 10 элементами с радиусом половины метра, состоящего из изотропных элементов антенны. Установите частоту сигнала на 300 МГц.

c = physconst('LightSpeed');
fc = 300e6;
sIso = phased.IsotropicAntennaElement;
sArray = phased.UCA('Element',sIso,'NumElements',10,'Radius',0.5);
ang = [0;0];
d = directivity(sArray,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = -1.1423

Массив элементов антенны косинуса

Затем, создайте UCA с 10 элементами элементов антенны косинуса также с 0,5-метровым радиусом.

sCos = phased.CosineAntennaElement('CosinePower',[3,3]);
sArray1 = phased.UCA('Element',sCos,'NumElements',10,'Radius',0.5);
ang = [0;0];
d = directivity(sArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c)
d = 3.2550

Направленность увеличена из-за добавленной направленности элементов антенны косинуса

Управляемый массив элементов антенны косинуса

Наконец, регулируйте антенную решетку косинуса к 45 повышениям степеней, и затем исследуйте направленность в 45 градусах.

ang = [0;45];
lambda = c/fc;
w = steervec(getElementPosition(sArray1)/lambda,ang);
d = directivity(sArray1,fc,ang,'PropagationSpeed',c,...
    'Weights',w)
d = -3.1410

Направленность уменьшена из-за объединенного сокращения направленности элементов и массива.

Больше о

развернуть все

Представленный в R2015a